ПНЕВМОТРАНСПОРТЕР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2007 года по МПК B65G53/28 

Изобретение относится к устройствам для хранения и транспортировки и может быть использовано при создании транспортировочных систем с использованием давления газа.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является пневмотранспортер сыпучих материалов (США, патент №5.035.543), содержащий колеса, водило, раму, компрессор, основной сепаратор, устройство выгрузки, трубопровод всасывания, заборное устройство, магистраль компрессора, неподвижную часть магистрали нагнетания, подвижную часть магистрали нагнетания с устройством сопряжения в виде сильфона, роторный клапан, размещенный поперек неподвижной части магистрали нагнетания, и жестко закрепленный гидравлический домкрат подъема подвижной части магистрали нагнетания, устройство поворота подвижной части магистрали нагнетания.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются следующие: пневмотранспортер сыпучих материалов содержит компрессор, основной сепаратор, устройство выгрузки, трубопровод всасывания, заборное устройство, магистраль компрессора, неподвижную часть магистрали нагнетания, подвижную часть магистрали нагнетания с устройством сопряжения, роторный клапан, домкрат подъема подвижной части магистрали нагнетания, устройство поворота подвижной части магистрали нагнетания.

Недостатками данного устройства являются большое сопротивление магистрали нагнетания движению сыпучих материалов из-за поперечного размещения на ней роторного клапана и налипания на его лопастях сыпучих материалов (особенно сырых), что приводит к снижению к.п.д. устройства; невозможна также регулировка положения в магистрали лопастей роторного клапана и, следовательно, оптимизация к.п.д.

Предлагаемым изобретением обеспечивается снижение сопротивления магистрали нагнетания и, как следствие, повышения к.п.д. устройства, а также регулировка положения лопастей роторного клапана, что делает возможным оптимизацию к.п.д.

Для достижения указанного технического результата в транспортере сыпучих материалов, содержащем раму, компрессор, сепаратор, устройство выгрузки, трубопровод всасывания, заборное устройство, магистраль компрессора, неподвижную часть магистрали нагнетания, подвижную часть магистрали нагнетания с устройством сопряжения, роторный клапан, домкрат подъема подвижной части магистрали нагнетания и устройство поворота, лопасти роторного клапана выходят в магистраль нагнетания, неподвижная часть магистрали нагнетания перед роторным клапаном содержит насадок для подачи воздуха от компрессора на лопасти роторного клапана, а корпус роторного клапана выполнен с возможностью вертикального перемещения относительно неподвижной части магистрали нагнетания и соединен с неподвижной частью последней с помощью подвижных элементов, а с сепаратором при помощи втулки, сопряженной по наружной поверхности через уплотнение с внутренней поверхностью втулки сепаратора.

Кроме того, дополнительно с целью повышения надежности магистрали нагнетания и уменьшения ее сопротивления на трение устройство сопряжения подвижной части магистрали нагнетания, вместо сильфона на прототипе, выполнено в виде жесткой цилиндрической втулки, сопряженной по внутренней поверхности с минимальными зазорами с соответствующей наружной поверхностью магистрали нагнетания.

Кроме того, с целью обеспечения автономности работы пневмотранспортера и его упрощения вместо сложного гидравлического домкрат выполнен механическим и включает в себя неподвижную направляющую, жестко соединенную с рамой; двигающуюся в ней подвижную направляющую, соединенную с подвижной частью магистрали нагнетания щечками, силовым фланцем и хомутом; гайку, жестко соединенную с подвижной направляющей снизу; взаимодействующий с гайкой винт, установленный снизу неподвижной направляющей с помощью сферического подшипника и фланца, и скрепленную с винтом рукоятку; на подвижной части магистрали нагнетания закреплен при этом упорный фланец, опирающийся через антифрикционную площадку на силовой фланец.

Кроме того, для уменьшения потерь сыпучего материала в работе на одной из щечек установлен подпружиненный фиксатор с управляющим тросиком, а на упорном фланце жестко закреплена планка с фиксирующими отверстиями; для удобства работы устройство поворота подвижной части магистрали нагнетания выполнено в виде рукоятки, установленной с помощью двух хомутов и соединяющей их силовой штанги, рукоятка закреплена на нижнем хомуте с помощью фланца с прорезью для перевода в убранное положение и фиксируется в убранном положении с помощью прижима.

Отличительными признаками предлагаемого пневмотранспортера сыпучих материалов являются: роторный клапан размещен над неподвижной частью магистрали нагнетания параллельно потоку, причем его лопасти выходят в магистраль нагнетания; неподвижная часть магистрали нагнетания перед роторным клапаном содержит насадок для подачи воздуха от компрессора на лопасти роторного клапана; корпус роторного клапана выполнен с возможностью вертикального перемещения относительно магистрали нагнетания. Кроме того, устройство сопряжения выполнено в виде жесткой цилиндрической втулки, сопряженной по внутренней поверхности с минимальными зазорами с соответствующей наружной поверхностью неподвижной части магистрали нагнетания. Кроме того, домкрат выполнен механическим и включает в себя неподвижную направляющую, жестко соединенную с рамой; движущуюся в ней подвижную направляющую, соединенную с подвижной частью магистрали нагнетания щечками, силовым фланцем и хомутом; гайку, жестко соединенную с подвижной направляющей снизу; взаимодействующий с гайкой винт, установленный снизу неподвижной направляющей с помощью сферического подшипника и фланца, и скрепленную с винтом рукоятку; на подвижной части магистрали нагнетания закреплен при этом упорный фланец, опирающийся через антифрикционную прокладку на силовой фланец. Кроме того, на одной из щечек установлен подпружиненный фиксатор с управляющим тросиком, а на упорном фланце жестко закреплена планка с фиксирующими отверстиями; устройство поворота подвижной части магистрали нагнетания выполнено в виде рукоятки, установленной с помощью двух хомутов и соединяющей их силовой штанги; рукоятка закреплена на нижнем хомуте с помощью фланца с прорезью для перевода в убранное положение и фиксируется в нем с помощью прижима.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными (приведенными в ограничительной части формулы) достигается следующий технический результат:

1. Лопасти роторного клапана, размещенные параллельно потоку, дают значительно меньшее сопротивление магистрали и помогают движению сыпучих материалов. Воздух, направленный на лопасти, дает им дополнительный импульс и обеспечивает отрывание от них сыпучих материалов (особенно сырых). Все это значительно повышает к.п.д. устройства.

2. Возможна регулировка положения лопастей роторного клапана путем регулировки положения его корпуса, что позволяет оптимизировать к.п.д. устройства.

3. Повышается надежность устройства сопряжения магистрали нагнетания вследствие исключения гибкого нагруженного сильфона, применение гладкой втулки вместо ребристого сильфона уменьшает сопротивление трения.

4. Возможна автономная работа пневмотранспортера без трактора (например, от электросети). Упрощается конструкция устройства. Кроме того, возможна четкая фиксация магистрали нагнетания (меньше потери сыпучего материала из-за несанкционированных поворотов), благодаря предлагаемой рукоятке поворота более удобно работать с подвижной частью магистрали нагнетания.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации решений, содержащих аналогичные признаки, не обнаружено. Таким образом, можно сделать заключение о том, что предложенное устройство не известно из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности «новизна».

На основании сравнительного анализа предложенного технического решения с известным уровнем техники по источникам научно-технической и патентной литературы можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе и отличительных, и выполняемых ими функций и достигаемых целей существует неочевидная причинно-следственная связь. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что техническое решение в предложенном устройстве не следует явным образом из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности «изобретательский уровень».

Предложенное техническое решение может найти применение при создании транспортировочных систем с использованием давления газа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию охраноспособности «промышленно применимо».

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1,...7.

На фиг.1 изображен общий вид устройства.

На фиг.2 изображен вид устройства сверху.

На фиг.3 изображена принципиальная схема устройства.

На фиг.4 изображен элемент А фигуры 3.

На фиг.5 изображен вид Б (см. фиг.1).

На фиг.6 изображен элемент В фигуры 1.

На фиг.7 изображен элемент Г фигуры 1.

Представленный на фиг.1,...7 пневмотранспортер сыпучих материалов содержит раму 1, компрессор 2, основной сепаратор 3, устройство выгрузки 4, трубопровод всасывания 5, заборное устройство 6, магистраль компрессора 7, неподвижную часть магистрали нагнетания 8, подвижную часть магистрали нагнетания 9, роторный клапан 10.

Роторный клапан размещен под неподвижной частью магистрали нагнетания 8 параллельно потоку так, что его лопасти 11 выходят в магистраль нагнетания, магистраль нагнетания перед роторным клапаном имеет патрубок 12, направляющий воздух на лопасти. Корпус роторного клапана 13 соединяется с неподвижным участком магистрали нагнетания с помощью подвижных элементов 14, а с основным сепаратором 3 при помощи втулки 15, сопряженной по наружной поверхности через уплотнение 16 с соответствующей внутренней поверхностью втулки 17. Корпус 13 скреплен с рамой 1 с помощью винтового механизма 18. Подвижная часть магистрали нагнетания 9 содержит жесткую цилиндрическую втулку 19, сопряженную по внутренней поверхности с минимальными зазорами с соответствующей наружной поверхностью неподвижной части магистрали нагнетания 8.

Пневмотранспортер содержит также механический домкрат, включающий в себя неподвижную направляющую 20, жестко соединенную с рамой 1, двигающуюся в ней подвижную направляющую 21, соединенную щечками 22 через силовой фланец 23 и хомут 24 с подвижной частью магистрали нагнетания 9.

Для лучшего поворота подвижной части 9 установлена фторопластовая прокладка 25. Гайка 26 жестко соединена с подвижной направляющей 21 снизу; с гайкой взаимодействует винт 27, установленный снизу неподвижной направляющей 20 с помощью сферического подшипника 28 и фланца 29; на винте установлена рукоятка 30. При этом на подвижной части магистрали нагнетания закреплен упорный фланец 31, опирающийся через антифрикционную прокладку 32 на силовой фланец 23.

На одной из щечек 22 установлен подпружиненный фиксатор 33 с управляющим тросиком, а на упорном фланце 31 жестко закреплена планка 34 с фиксирующими отверстиями.

Рукоятка 35 установлена на подвижной части магистрали нагнетания двумя хомутами 36 и соединяющей их силовой штангой 37, закреплена на нижнем хомуте с помощью фланца 38 с прорезью 39 для перевода в убранное положение, фиксируется в убранном положении прижимом 40.

Пневмотранспортер приводится в действие электродвигателем 41. Мотор-редуктор 42 вращает крыльчатку 11 роторного клапана 10, через клиноременную передачу 43 приводится в действие компрессор 2.

Подвижную часть магистрали нагнетания поддерживают стойки 44, 45 и подкосы 47.

Работает пневмотранспортер следующим образом.

Электродвигатель 41 приводит в действие компрессор 2. Мотор-редуктор 42 вращает роторный клапан 10. Сыпучий материал всасывается через заборное устройство 6 по трубопроводу всасывания 5 в основной сепаратор 3, где воздух через магистраль компрессора 7 поступает в компрессор 2, а сыпучий материал поступает в роторный клапан 10, далее в неподвижную часть магистрали нагнетания 8, затем в подвижную часть магистрали нагнетания 9 и в устройство выгрузки. В устройстве выгрузки 4 воздух уходит вверх, а сыпучий материал поступает к потребителю. У роторного клапана 10 лопасти 11 выходят в неподвижную часть магистрали нагнетания 8, что дает сыпучему материалу дополнительные импульсы для движения. В неподвижной части магистрали нагнетания перед роторным клапаном установлен насадок 12, направляющий воздух от компрессора на лопасти 11, отрывающий сыпучий материал от лопастей, уменьшающий потери на трение. Все это повышает к.п.д. роторного клапана.

Оптимизация установки лопастей в подвижной части магистрали нагнетания и, таким образом, оптимизация к.п.д. роторного клапана возможна установкой по высоте лопастей 11 в магистрали нагнетания. Это достигается перемещением корпуса 13 винтовой парой 18, при этом втулка корпуса 15 скользит по втулке 17 основного сепаратора 3 по уплотнению 16, а движущиеся элементы 14, прилегающие к корпусу 13, деформируются, уплотняя корпус.

Подъем устройства выгрузки 4 на нужную высоту к потребителю и его повороты осуществляются перемещением подвижной части 9 за счет цилиндрической втулки 19, взаимодействующей с соответствующей поверхностью магистрали нагнетания. Подъем и опускание подвижной части магистрали нагнетания 9 с устройством выгрузки 4 производится механическим домкратом вращением рукоятки 30. При этом винт 27, взаимодействуя с гайкой 26, движет подвижную направляющую 21 и скрепленную с ней через щечки 22, силовой фланец 23 и хомут 24 подвижную часть магистрали нагнетания 9.

Поворачивается подвижная часть 9 по силовому фланцу 23 на антифрикционной шайбе 32 на упорном фланце 31. Поворот осуществляется рукояткой 35, которую можно для удобства в работе выставить по высоте размещением хомутов 36; рукоятка может убираться к подвижной части 9 благодаря прорези 39 и фиксироваться в убранном положении прижимом 40.

Чтобы подвижная часть магистрали нагнетания с сильфоном при работе не сбивалась в стороны, подпружиненный фиксатор 33, закрепленный на щечке 22, фиксирует подвижную часть 9, входя в отверстия в планке 34.

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для хранения и транспортировки и может быть использовано при создании транспортировочных систем с использованием давления газа. Пневмотранспортер содержит раму, компрессор, сепаратор, устройство выгрузки, трубопровод всасывания, заборное устройство, магистраль компрессора, неподвижную часть магистрали нагнетания, подвижную часть магистрали нагнетания с устройством сопряжения, роторный клапан, домкрат подъема подвижной части магистрали нагнетания и устройство поворота. Согласно изобретению лопасти роторного клапана выходят в магистраль нагнетания. Неподвижная часть магистрали нагнетания перед роторным клапаном содержит насадок для подачи воздуха от компрессора на лопасти роторного клапана. Корпус роторного клапана выполнен с возможностью вертикального перемещения относительно неподвижной части магистрали нагнетания и соединен с неподвижной частью последней с помощью подвижных элементов, а с сепаратором - при помощи втулки, сопряженной по наружной поверхности через уплотнение с внутренней поверхностью втулки сепаратора. Изобретение обеспечивает снижение сопротивления магистрали нагнетания и, как следствие, повышение к.п.д. устройства и обеспечивает регулировку положения лопастей роторного клапана, что делает возможным оптимизацию к.п.д. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Пневмотранспортер сыпучих материалов, содержащий раму, компрессор, сепаратор, устройство выгрузки, трубопровод всасывания, заборное устройство, магистраль компрессора, неподвижную часть магистрали нагнетания, подвижную часть магистрали нагнетания с устройством сопряжения, роторный клапан, домкрат подъема подвижной части магистрали нагнетания, устройство поворота, отличающийся тем, что лопасти роторного клапана выходят в магистраль нагнетания, неподвижная часть магистрали нагнетания перед роторным клапаном содержит насадок для подачи воздуха от компрессора на лопасти роторного клапана, а корпус роторного клапана выполнен с возможностью вертикального перемещения относительно неподвижной части магистрали нагнетания и соединен с неподвижной частью последней с помощью подвижных элементов, а с сепаратором - при помощи втулки, сопряженной по наружной поверхности через уплотнение с внутренней поверхностью втулки сепаратора.2. Пневмотранспортер по п.1, отличающийся тем, что устройство сопряжения подвижной и неподвижной частей магистрали нагнетания выполнено в виде жесткой цилиндрической втулки, сопряженной по внутренней поверхности с зазорами с соответствующей наружной поверхностью неподвижной части магистрали нагнетания.3. Пневмотранспортер по п.2, отличающийся тем, что домкрат выполнен механическим, включающим в себя неподвижную направляющую, жестко соединенную с рамой, движущуюся в ней подвижную направляющую, соединенную с подвижной частью магистрали нагнетания щечками, силовым фланцем и хомутом, гайку, жестко соединенную с подвижной направляющей снизу, взаимодействующий с гайкой винт, установленный снизу неподвижной направляющей с помощью сферического подшипника и фланца, и скрепленную с винтом рукоятку, при этом на подвижной части магистрали нагнетания закреплен упорный фланец, опирающийся через антифрикционную прокладку на силовой фланец.4. Пневмотранспортер по п.3, отличающийся тем, что на одной из щечек установлен подпружиненный фиксатор с управляющим тросиком, а на упорном фланце жестко закреплена планка с фиксирующими отверстиями.5. Пневмотранспортер по п.3, отличающийся тем, что устройство поворота подвижной части магистрали нагнетания выполнено в виде рукоятки, установленной с помощью двух хомутов и соединяющей их силовой штанги, рукоятка закреплена на нижнем хомуте с помощью фланца с прорезью для перевода в убранное положение и фиксируется в убранном положении с помощью прижима.